10kV配电网的网架结构优化分析

10kV配电网的网架结构优化分析

发表时间：2016-04-06T17:09:05.370Z 来源：《基层建设》2015年28期供稿作者：杨舟[导读] 国网四川省电力公司我国城市的配电网主要存在供电能力不足、电网结构薄弱等问题，这是因为采用的设备比较陈旧。

杨舟

国网四川省电力公司成都供电公司四川成都 610000 摘要：随着我国经济的不断发展，电力建设也成为了国家重要建设项目之一。人口的不断增长，居民需求的不断增加，导致有些地区的电力供应出现紧张的局面。而在电网建设方面，人们往往把目光放在了变电站以及输电网的建设上，而忽略了10kV及以下的配电网建设。对配网建设的投资过少，降低了配电网的各项技术经济指标。本文对配电网网架结构的现有模式，研究属性做了简要的介绍，并对配

电网的网架结构的优化进行了综合的分析。关键词：10kV配电网；网架结构模式；优劣系数法目前，我国城市的配电网主要存在供电能力不足、电网结构薄弱等问题，这是因为采用的设备比较陈旧，技术比较落后，导致供电的可靠性不高，电压质量差，线路耗损比较高。为了解决以上问题，要改变现有的配电网网架结构，以实现配电站的基本功能。另外，研究和构建一种新的配电网网架结构，可以满足配电网经济、可靠、安全的要求，且可实施性比较强，在现实生活中具有重要的指导意义。

1 我国10kV配电网网架结构的现状目前，我国比较常用的配电网接线方式包括双“T”接线、三“T”接线、环型接线、放射型接线以及混合式接线。其中，放射型接线的结构比较简单、投资也较少，因此，有利于新增和发展电荷。但是因为用户只有一个电源，所以只能用于农村配电线路或者城市配电线路的支路。目前城市中的配电网经常使用的接线方式是混合式接线，由于之前对电网建设的投入资金较少，而人们对电能质量、供电可靠性以及电荷的需求量越来越大，为了解决这一实际问题，当电荷量增加到一定程度之后，在临近的变电站增加线路，以转移电荷，这样逐渐就形成了混合式接线方式。这种接线方式的优势在于能够随时满足电荷增加的需要，也不需要投入资金对旧的线路进行改造，比较容易发展新的用户，也可以提高电网的可靠性以及电压的质量。但是它的网络结构比较复杂，而且这种线路的线损比较严重，不太经济，也不容易实现配网的自动化。与混合式接线相比，环型接线的结构比较简单，容易实现自动化，可以采取统一的控制策略进行控制，实现电网的基本要求，投资较少，运行的经济性比较高，因此成为我国电网推荐的主要接线方式。但是建设这种电网结构，要对某一地区进行提前的整体规划，建设的时候需要一步到位。

2 10kV配电网网架结构优选的研究在对电网网架结构模式进行优选时，不仅要考虑技术经济的指标，还应从城市规划、负荷发展、用户增加等方面考虑。结合目前我国电网网架结构的具体问题，从以下三个方面研究一下对不同网架模式的优选。

2.1 技术性属性

10kV配电网技术方面主要考虑供电可靠性、容载比、电压调整、短路容量、通信干扰这几个技术指标。供电可靠性是指当电网设备停止工作时，还可以连续供电的可靠程度，它必须要符合电网供电的安全准则，否则供电可靠性就比较低。在对系统的可靠性进行评估时，主要采用的方法有解析法、模拟法、组合法和人工智能的方法。而解析法中又包括故障模式后果分析法、网络等值法以及最小路法。容载比是用来宏观调控电网容量的一个指标，计算时，在满足供电可靠性的基础上，用配电网变电和线路的容量与对应的电荷相比所得的值。它与变压器的数量、配电网导线的截面、功率因素等都有着密切的关系。电压调整要根据国家标准中规定的允许的电压的偏差进行调整。在短路容量中的规定有：110kV、35kV和10kV线路允许的最大短路电流分别为20kA、16kA、16kA。另外，在配电网的建设中，要尽量减少对通讯设备的干扰，降低通信干扰。

2.2 经济性属性

在确定选择哪种电网网架结构模式的时候，要考虑经济方面的因素，即建设电网以及运行电网的成本。也就是说，在众多的网架结构模式中，我们需要计算每一种结构模式的投资费用和单位负荷年费用，根据计算结果来判断每一种结构模式的经济属性，从而确定最终选择哪一种。具体来说，需要计算的指标包括变电所、线路以及线路配电设备的投入资金，线路与设备损耗的费用，线路与设备运行、维修等的费用，这样得到的费用再利用“最小年费用法”转化成配电方案的年费用，再除以该方案的等效电荷，最终得到的就是单位负荷年费用，用Fn表示，Fn用来衡量一个方案的经济属性。

2.3 可实施性属性

在选择电网网架结构模式的时候，还要考虑可实施性属性，主要考虑哪种模式更适合城市的规划与发展，更加有利于与其他组织的合作，也能促进环境的协调，便于管理、维修和运行。一方面，电力线路走廊以及配电设备的安放都要与城市规划的要求相符。另一方面，环境问题受到人们的关注越来越多，因此，网架模式的选择要充分考虑与环境的协调。主要考虑到以下几个方面：首先，对于线路的辐射污染问题、对通讯设备干扰问题，当线路发生事故对人身造成的危害问题都要充分的考虑；其次，电网的线路可能会对燃气、给排水、电信线路的建设造成一定的制约；再次，变压器和配电设备产生的噪声，以及降压母线发出的电磁波会对周围的居民造成伤害，SF6气体如果泄露，也会对环境造成污染，对人体造成危害。因此，我们要充分考虑这些因素的影响，对电网的网架模式进行综合的评分，最终选择评分最高的那种模式来建设。

3.配电网接线方式的选择原则目前，我国正在开展城市配电网建设和改造工程，要求在规划和设计配电网接线方式时，应该按照《城市中低压配电网改造技术导则》中的相关规定，在正常情况下，设计的配电接线方式应该满足经济性、合理性和安全性等基本要求，在进行故障检测时，接线方式应该具备较强的灵活性。在选择接线方式时，需要遵循以下原则：第一，便于运行和维护；第二，降低线路损耗，优化网架结构配置；第三，保证线路运行的安全性和合理性，降低线路连接成本；第四，合理投资，尽量减少材料和设备的投入；第五，充分满足配电自动化的需求；第六，能够适应配电系统中各种运行方式；第七，提高电压质量以及供电的安全性、可靠性。

4.配电网接线方式4.1普通环式接线方式